CN101533935A - 高能安全可充式锂氧电池 - Google Patents

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CN101533935A CN200910301541A CN200910301541A CN101533935A CN 101533935 A CN101533935 A CN 101533935A CN 200910301541 A CN200910301541 A CN 200910301541A CN 200910301541 A CN200910301541 A CN 200910301541A CN 101533935 A CN101533935 A CN 101533935A
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Abstract

本发明实施例涉及一种高能安全可充式锂氧电池，包括正极和负极，所述负极的反应物采用金属锂，所述正极的反应物采用氧和水，所述正极和负极之间设有固体电解质隔膜；所述正极中设有充电电极。实施本发明实施例的高能安全可充式锂氧电池，可解决传统锂离子动力电池能量密度低、安全性和可靠性差、循环寿命低和高成本的问题，也能解决氢燃料电池储存和运输复杂、隔膜和催化剂成本高、费用高的问题，是一种高能、安全、可充电的锂氧电池，可广泛应用于各种大容量高功率移动设备和机械装置，例如电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动游艇、电动飞行器、卫星通讯机、火箭发射器和潜艇用通讯电源等。

Description

高能安全可充式锂氧电池
技术领域
本发明涉及一种高能安全可充式锂氧电池，可应用于各种大容量高功率移动设备和机械装置，例如电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动游艇、电动飞行器、卫星通讯机、火箭发射器和潜艇用通讯电源等。
背景技术
当前，人类使用的主要能源是石油，然而使用石油能源带来了日趋严重大气污染、温室效应、破坏臭氧层等环境污染问题，而且石油资源也日益衰竭，因此，研制和发展电动车或油电混合动力车已成为当今世界各国优先发展的行业。
动力电池是电动车的核心部件。在各种大功率动力型电池中，大型锂离子动力电池在现有技术条件下被列为纯电动车首选的动力装置。由于技术性能上比铅酸和镍氢电池优越许多，锂离子动力电池是现有技术条件下纯电动车电源的选择之一。但是，参照下表1、表2的数据，与汽油发动机相比，锂离子动力电池(LiCoO2动力电池、LiMnO4动力电池、LiFePO4动力电池等)存在如下致命性缺点：
表1
 
能量形式 能量密度(Wh/kg) 能量密度相差倍数 说明
汽油 12,722 比较基准 现有机动车动力来源
LiCoO2动力电池 150 85 资源有限、安全性差，不能用于电动车
LiMn2O4动力电池 95 134 循环寿命低、高温特性差、不能用于电动车
LiFePO4动力电池 75 170 循环寿命较好、安全性较高，可用于电动车
铅酸电池 45 283 安全性较高，可用于电动车
表2
 
行驶里程(km) 100 200 300 400
汽油用量(kg) 7 15 22 29
LiCoO2动力电池需求重量(kg) 615 1230 1845 2460
LiMn2O4动力电池需求重量(kg) 971 1942 2913 3884
LiFePO4动力电池需求重量(kg) 1230 2460 3689 4919
铅酸电池需求重量(kg) 2050 4099 6149 8199
锂离子动力电池存在如下技术问题：
其一，能量密度非常低，比汽油低85～170倍。通常，汽车加满汽油后可以连续行驶400千米，所消耗的汽油为40升、29千克。与此相比，需要使用锂离子动力电池的重量为2.5～4.9吨。对于一辆自重约为1吨的小轿车，装载如此重量的动力电源，无论从经济、技术等角度来看，都是不能接受的；
其二，安全性较差。众所周知，锂离子动力电池中使用有机液态电解质和薄型多孔隔膜。由于有机液体电解质的闪点较低，稳定性差，容易受热分解、起火燃烧。在电池充放电过程中，电池内部的缺陷或者外部的不当使用，薄型多孔隔膜会出现局部短路，至使电池过热，放出大量热量，有机液体电解质首先分解和燃烧，产生极高的内压而导致电池失火甚至***，在电动车中使用数量巨大的锂离子动力电池将使安全性和可靠性问题变得更加严峻；
其三，循环寿命低、成本高。在反复充电和放电的过程中，电池材料会出现结构变化和性能衰减，导致在循环使用中电池特性改变，出现电池容量下降，内阻上升，放电电流减少等。汽车的使用寿命一般为8年，而电动车的电池在一年左右的时间，性能变差，甚至不能使用，需要更换新电池组，大大增加了电动车的使用成本。本来电动车用动力电池组的价格已经占电动车整车价格的50％左右，如果每年需要更换电池组，相当于汽车每年更换一次发动机，无论从哪个层面和角度来看，都是不可接受的。
氢燃料电池在电动车中应用，同样存在较多困难和障碍，其主要原因分析如下：
其一，作为气体形态的氢气，在储存和运输等方面，设备较复杂和费用成本较高。如果使用液态氢，其保存起来也很不方便，必须将气体形态的氢气冷却到零下253摄氏度才能转变为液态氢。为了实现零下253摄氏度的液态氢条件，需要消耗巨大能量和使用昂贵的设备。以重量为单位计算能量的话，不论气态还是液态氢所具有的能量也只有等重汽油的1/4而已。其实，氢能并不是一种能源形式，因为我们不是从岩石中将它开采出来的，而是必须用电解或者从天然气中分离的方法来生产氢能。也就是说，氢能只是转移能源的一种途径，其本身并不是一种能源；
其二，氢燃料电池中使用的质子交换膜和催化剂，不仅成本昂贵而且资源有限。质子交换膜的价格是普通锂电池隔膜的20倍。催化剂中使用铂或铂合金，铂是一种比黄金还贵几倍的稀有金属，在地球壳层中的含量仅为0.001ppm，是铝在地球壳层中的含量的8200万分之一。材料资源稀少和价格昂贵，导致氢燃料电池无法在民用市场中实现产品的商业化应用。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种高能安全可充式锂氧电池，可解决传统锂离子动力电池能量密度低、安全性和可靠性差、循环寿命低和高成本的问题，也能解决氢燃料电池储存和运输复杂、隔膜和催化剂成本高、费用高的问题，是一种高能、安全、可充电的锂氧电池。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：
一种高能安全可充式锂氧电池，包括正极和负极，所述负极的反应物采用金属锂，所述正极的反应物采用氧和水，所述正极和负极之间设有固体电解质隔膜；所述正极中设有充电电极。
本发明实施例的有益效果是：
通过提供一种高能安全可充式锂氧电池，包括正极和负极，所述负极的反应物采用金属锂，所述正极的反应物采用氧和水，所述正极和负极之间设有固体电解质隔膜；所述正极中设有充电电极，可解决传统锂离子动力电池能量密度低、安全性和可靠性差、循环寿命低和高成本的问题，也能解决氢燃料电池储存和运输复杂、隔膜和催化剂成本高、费用高的问题，是一种高能、安全和可充电的锂氧电池。
下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明的高能安全可充式锂氧电池的具体实施例示意图；
图2是本发明实施例的高能安全可充式锂氧电池的放电结构示意图；
图3是本发明实施例的高能安全可充式锂氧电池在室温下进行放电实验取得的放电曲线示意图；
图4是本发明实施例的高能安全可充式锂氧电池的充电结构示意图；
图5是本发明实施例的高能安全可充式锂氧电池在室温下进行充放电实验取得的充放电曲线示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种高能安全可充式锂氧电池，包括正极和负极，所述负极的反应物采用金属锂，所述正极的反应物采用氧和水，所述正极和负极之间设有固体电解质隔膜；所述正极中设有充电电极，可解决传统锂离子动力电池能量密度低、安全性和可靠性差、循环寿命低和高成本的问题，也能解决氢燃料电池储存和运输复杂、隔膜和催化剂成本高、费用高的问题，是一种高能、安全、可充电的锂氧电池，可广泛应用于各种大容量高功率移动设备和机械装置，例如电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动游艇、电动飞行器、卫星通讯机、火箭发射器和潜艇用通讯电源等。
下面通过具体的实施例对本发明的高能安全可充式锂氧电池进行说明。
图1是本发明的高能安全可充式锂氧电池的具体实施例示意图，参照该图，该电池的负极反应物为金属锂(Li)，正极反应物为氧(O2)和水(H2O)，该电池从负极到正极的方向依次包括：
负极集流体101，负极集流体101采用镍箔、铜箔、不锈钢箔或者其合金箔材，或者，负极集流体101采用镍、铜、不锈钢或者其合金网材，或者，负极集流体101采用镀镍钢网或穿孔镍带等；
金属锂102，可以是纯锂或锂合金，在下表3中可以看到，在所有金属中，金属锂102具有最高的能量密度13000Wh/kg，与表1中列出的汽油能量密度12722Wh/kg相当，也就是说，与使用40升(29千克)汽油行驶400千米的汽车相比，使用配备28千克金属锂的电池的电动车也可行驶同样的里程；另外，由于采用金属锂102，其存储、运输和使用都十分方便和简单；
表3
 
金属/氧电对(负极/正极) 金属克容量(Ah/g) 理论能量密度(Wh/kg) 电价 理论电压(V) 实际电压(V)
Li/O2 3.86 13,000 1 3.4 2.4～3.0
Al/O2 2.98 8,100 3 2.7 1.1～1.4
Mg/O2 2.20 6,800 2 3.1 1.2～1.4
Ca/O2 1.34 4,600 2 3.4 2.0
Na/O2 1.17 3,500 1 3.1 2.2～2.9
Zn/O2 0.82 1,300 2 1.6 1.0～1.2
Fe/O2 0.96 1,200 2 1.3 1.0
负极电解液103，金属锂102和固体电解质隔膜104都是刚性固体，表面接触不好，界面电阻较高，负极电解液103即可为包括电解质盐、有机溶剂的有机电解液，从而可以降低金属锂102和固体电解质隔膜104界面电阻，提升电池的工作电压和功率，同时避免水性电解质对金属锂102的腐蚀和氧化，电解质盐为六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)和/或二草酸合硼酸锂(LiBOB)，有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙脂(EMC)和/或碳酸二乙脂(DEC)，电解质盐在有机溶剂中的浓度取值范围为0.8克分子/升至1.5克分子/升；
固体电解质隔膜104，固体电解质膜104可采用具有如下特性的材料：
A、高电子绝缘性，对负极和正极实施电子隔绝，迫使电子通过电池的外部电路做功；
B、高锂离子电导率，在负极和正极之间对锂离子高效导通，使其在负极和正极之间顺畅往返穿梭；
C、在电池充电时，抑制枝状金属锂结晶的生长，防止其穿透固体电解质隔膜104造成内部短路；
D、分隔负极的有机电解液和正极的碱性水溶液，使二种电解液互不扩散和渗透，特别是阻止水分子进入有机电解液并腐蚀金属锂102；
E、具有较好机械和化学强度，在放电反应和充电反应的负电位和高正电位条件下，抵抗电化学腐蚀和氧化，保持良好性能；
从材料上区分，固体电解质隔膜104可分为有机(高分子)类和无机类，有机类可以选择基于三氟甲基磺酰甲基、磺酸盐、氟烷基硫酸盐或酰亚胺阴离子的单离子交联梳状支链高分子电解质，无机类的包括单质固体电解质隔膜和复合固体电解质隔膜等，单质固体电解质隔膜可选择锂磷氧氮(LiPON)，其锂离子电导率约为约为10-5S/cm，复合固体电解质隔膜包括内核及外包覆层，可采用锂离子电导率高(约为10-3S/cm)但化学稳定性较差的氧化物、硫化物、硒化物、氮化物和磷化物作为内核，化学稳定性高、电化学窗口宽的氧化物材料作为包覆层，内核材料可选用硫酸锂(LiSO4)、硅酸锂(LiSiO4)、磷酸锂(γ-Li3PO4)、A位缺陷的钙钛矿固溶体(Li3xLa(2/3)-x□(1/3)-2xTiO3(0≤x≤1))、硫化锂(Li2S)、锗化锂(Li2Ge)和/或硫化磷(P2S5)等，外包覆层材料可选用参杂磷酸钛锂Li1+xTi2-xMx(PO4)3(M＝Al，Ga，In，Sc)等，复合固体电解质隔膜兼容了高锂离子电导率和高化学稳定性的要求，是本发明实施例优选的固体电解质隔膜104的材料；
提供水的正极电解液105，正极电解液105为碱性水溶液，如氢氧化锂(LiOH)水溶液等，在放电反应时，锂离子从负极表面溶解进入有机电解液，再通过固体电解质隔膜104进入正极，与氧发生电化学反应，如果电化学反应产物是形成Li2O固体粉末物质，将会堵塞正极的反应通道，使后续电化学反应受阻、减缓甚至停止，为了保证电化学反应的持续不断和正常进行，金属锂的放电反应的产物必须是液体或气态，因此，本发明实施例优选采用碱性水溶液，电化学反应产物为LiOH，以Li+和OH-形态存在于碱性水溶液之中，使正极的反应通道畅通无阻，空气顺利流入，带进必要的氧气；
多孔碳106，多孔碳106采用活性碳、介孔碳、石墨、乙炔黑、中间相微球或碳纳米管；
多孔碳106上设有催化剂107，为了提高正极的反应效率，改善电极的极化特性，提高电池的工作电压及开路电压，可在正极表面使用催化剂107，通常，催化剂107可以为铂、铑、金、银等贵金属或贵金属合金，其催化效果较好，或者，为了降低成本，催化剂107可以为资源丰富、价格低廉的过渡金属氧化物和/或稀土金属氧化物，其中，过渡金属可以从锰、钒、铁、钴、镍、铜、钼、铬、钛、银、金和钨中选择，稀土金属可以从铈、镨、钐和铽中选择，以锰系列催化剂为例，可采用二氧化锰(MnO2)、三氧化二锰(Mn2O3)、四氧化三锰(Mn3O4)、碱式氧化锰(MnOOH)等，其具有低价格、高效率的催化特点；
另外，在本发明实施例中，可以将适量的多孔碳、导电剂、粘接剂、催化剂通过搅拌混合、滚压等方式制成正极层，然后压制在正极集流体表面；
正极集流体108，正极集流体上设有用于导入氧的通道109，正极集流体108采用镍、泡沫镍、铝、不锈钢或者其合金网材，或者，正极集流体108采用镀镍钢网或穿孔镍带，氧具有较强的电化学反应能力和较高的能量密度，因此优选以氧作为正极的反应物，从上表3中还可以看到，金属锂和氧的电对电压是所有金属与氧电对中最高的，在实际电池中也具有最高的工作电压，不仅提高了电池的能量密度，而且降低了电池组需要串联的电池个数，提升了电池组的可靠性，减少电池保护和控制电路装置的成本费用，因为，电动车需要的电压高达几十伏特甚至几百伏特，如果单个电池具有较高的工作电压，电池组需要串联的电池个数可以相对减少；在所有正电极材料中，从空气中获得的氧是最廉价、轻省和方便的，因此设有上述用于导入氧的通道109；
另外，在电池的正极中可设有的独立的充电电极110，专门供给电池充电所用，其效果是，如果使用多孔碳106进行充电，正极的充电反应及其相关的电化学反应，将对多孔碳106本身和催化剂107产生氧化、腐蚀和毒化等副作用，从而破坏多孔碳106本身和催化剂107的成分、结构及其特性，那么在下一次的循环放电过程中，正极的放电性能将受到非常严重的影响，采用独立的充电电极110即可避免这一点；
(一)下面参照图2对高能安全可充式锂氧电池的放电过程进行说明，图2示出了高能安全可充式锂氧电池放电时的结构，图3示出了本发明实施例的高能安全可充式锂氧电池在室温下进行放电实验取得的放电曲线图，放电电流为0.1mA/cm2，其中包括外部放电负载201以及将空气中的氧更好地提供进行反应的空气增压机202：
上述电池中，负极的反应物锂的放电反应可以如下式(1)所示：
Li→Li++e-　　　　(1)
在电池内部，金属锂以锂离子的形式从表面溶解进入有机电解液，再通过固体电解质隔膜104进入正极中的碱性水溶液，形成LiOH作为电化学反应产物，存在于碱性水溶液中；在电池外部，金属锂溶解进入有机电解液形成锂离子时放出的电子，通过电池外部电路到达正极的碱性水溶液中；
在电池放电过程中，碱性水溶液中锂离子浓度逐步升高；
浸泡于碱性水溶液中的正极，由多孔碳106、催化剂107、氧和正极集流体108组成，正极的反应物水和氧的放电反应如下式(2)所示：
O2+2H2O+4e-→4OH-      (2)
正极的放电反应(2)所需电子来自于负极的放电反应(1)中金属锂溶解进入有机电解液时放出的电子，并且通过电池的外部电路到达正极的碱性水溶液中，供应给正极的放电反应使用，与此同时，负极的放电反应(1)电化学反应生成物Li+通过固体电解质隔膜104进入正极的碱性水溶液中，使得正极的放电反应(2)中产生的电化学反应生成物的负电性得到中和，保持了正极的碱性水溶液的电中性，换言之，负极的放电反应(1)的电化学反应生成物Li+通过固体电解质隔膜104进入正极的碱性水溶液后，没有生成/析出Li2O等固体物质堵塞正极的反应通道(如多孔碳中的碳微孔、用于导入氧的通道109等)，而是以水溶性产物LiOH存在于正极的碱性水溶液中，使正极的反应通道畅通无阻，从而电池的电化学反应可以持续不断地进行；
结合(1)、(2)，放电反应的总反应式可如下式(3)所示：
4Li+O2+2H2O+4e-→4Li++4OH-   (3)
当放电完成之后，高能安全可充式锂氧电池可进行下述的充电过程；
(二)下面参照图4对高能安全可充式锂氧电池的充电过程进行说明，图4示出了高能安全可充式锂氧电池充电时的结构，图5示出了本发明实施例的高能安全可充式锂氧电池在室温下进行充放电实验取得的充放电曲线图(其中虚线表示充电曲线，实线表示放电曲线)，充电电流为0.05mA/cm2，其中包括提供外部电能的充电机401：
第一种充电方式，可以通过电力方式充电，将碱性水溶液中锂离子以外部电能为动力从溶液中分离出来，通过固体电解质隔膜104进入负极的有机电解液中，然后在负极集流体101表面再结晶，形成新的负极，充电反应可以如下式(4)所示：
Li++e-→Li    (4)
上述充电反应所需的电子由充电机301提供，通过导线到达负极集流体101，锂离子在负极获得电子后被还原成金属锂；
而充电时的正极的充电反应可以如下式(5)所示：
4OH-→O2+2H2O+4e-    (5)
上述正极的充电反应(5)中产生的氧，可以氧气的形式通过正极的多孔碳的碳微孔、通道109等排放到大气中；正极的充电反应(5)中产生的电子通过在电池的正极中设有的独立的充电电极110输送到充电机401中，再由充电401输送到负极，负极的有机电解液中的锂离子Li+在负极表面获得电子后被还原成金属锂，如上式(4)所示；
结合(4)、(5)，充电反应的总反应式可如下式(6)所示：
4Li++4OH-→4Li+O2+2H2O+4e-　　　(6)
第二种充电方式，可以使用机械方式，锂可以采用可更换式结构设置在高能安全可充式锂氧电池中，可更换式结构可以是卡盒方式，即将使用后空的负极的金属锂卡盒拔出，***新的金属锂卡盒，完成此操作之后，电池充满新的燃料，可以继续放电使用。
详细描述以下优选实施例，将会更好地了解本发明实施例的高能安全可充式锂氧电池的优越性。
本发明的高能安全可充式锂氧电池的优选实施例，包括：
负极集流体101采用镍网；
固态的锂102采用纯锂片；
负极电解液103采用有机电解液，其电解质盐为六氟磷酸锂(LiPF6)，其有机溶剂采用碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸二甲酯(DMC)的三元有机溶剂，且电解质盐在有机溶剂中的浓度为1.2克分子/升，有机溶剂中各组分的体积比例为1:1:1；
固体电解质隔膜104采用无机类的复合固体电解质隔膜，其内核材料选用含无定形硅氧化物晶界层的Li1/8La5/8□1/4TiO3，颗粒度约为10～30μm；外包覆层材料选用Li1.5Ti1.5Al0.5(PO4)3，厚度为1～5μm；由此复合固体电解质粉末，经过压制而成的复合固体电解质隔膜的厚度为130祄，锂离子电导率为10-4S/cm，电化学窗大于5V；
正极电解液105采用碱性水溶液，氢氧化锂(LiOH)水溶液，其初始浓度为0.02克分子/升，随着电池的放电反应进程，碱性水溶液中的氢氧化锂浓度逐步升高，最高可达5.8克分子/升；
充电电极110采用不锈钢网；
正极集流体108采用泡沫镍；
多孔碳106采用活性碳；
催化剂107采用负载20wt％的四氧化三锰；
相应地，导电剂为乙炔黑，粘结剂是聚四氟乙烯(PTFE)，详细配方是导电剂、粘结剂、活性碳的比例为5：12：88，按照此比例制成浆料，涂覆然后滚压在正极集流体108表面，烘烤干燥后制成正极；
电池的初始开路电压为3.2V，接通外部放电负载201之后，电压瞬间下降，在锂表面的氧化层溶解过程中，放电电流上下波动，电压反弹，然后电流逐步稳定在0.1mA/cm2，平均电压为2.6V，放电到1V时结束，总放电容量为8.1安时；
仍然使用上述本发明的电池的优选实施例的高能安全可充式锂氧电池，在其放电结束之后，使用充电电极110，在0.05mA/cm2充电电流下用恒流电源对电池进行恒流充电，总充电容量为9.3安时，充电结束之后，休停一小时，然后转入恒流负载放电，恒流电流为0.1mA/cm2，放电到1V时结束，总放电容量为7.9安时。
以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

  1. 【权利要求1】一种高能安全可充式锂氧电池，包括正极和负极，其特征在于，所述负极的反应物采用金属锂；所述正极的反应物采用氧和水；所述正极和负极之间设有固体电解质隔膜；所述正极中设有充电电极。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的高能安全可充式锂氧电池，其特征在于，从所述负极向所述正极方向依次设有：
    负极集流体、所述金属锂、负极电解液、所述固体电解质隔膜、提供所述水的正极电解液、多孔碳、正极集流体，所述正极集流体上设有用于导入所述氧的通道。
  3. 【权利要求3】如权利要求2所述的高能安全可充式锂氧电池，其特征在于，所述多孔碳上设有催化剂，所述催化剂为贵金属或贵金属合金，或者，所述催化剂为过渡金属氧化物和/或稀土金属氧化物。
  4. 【权利要求4】如权利要求2所述的高能安全可充式锂氧电池，其特征在于，所述固体电解质膜为基于三氟甲基磺酰甲基、磺酸盐、氟烷基硫酸盐或酰亚胺阴离子的单离子交联梳状支链高分子电解质，或者，所述固体电解质膜为包括内核及外包覆层的复合固体电解质膜，所述内核采用硫酸锂、硅酸锂、磷酸锂、A位缺陷的钙钛矿固溶体、硫化锂、锗化锂和/或硫化磷，所述外包覆层采用参杂磷酸钛锂。
  5. 【权利要求5】如权利要求2所述的高能安全可充式锂氧电池，其特征在于，所述负极电解液为包括电解质盐、有机溶剂的有机电解液，所述电解质盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和/或二草酸合硼酸锂，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙脂和/或碳酸二乙脂，所述电解质盐在所述有机溶剂中的浓度取值范围为0.8克/升至1.5克/升。
  6. 【权利要求6】如权利要求2所述的高能安全可充式锂氧电池，其特征在于，所述正极电解液为碱性水溶液。
  7. 【权利要求7】如权利要求2所述的高能安全可充式锂氧电池，其特征在于，所述负极集流体采用镍箔、铜箔、不锈钢箔或者其合金箔材，或者，所述负极集流体采用镍、铜、不锈钢或者其合金网材，或者，所述负极集流体采用镀镍钢网或穿孔镍带；所述正极集流体采用镍、泡沫镍、铝、不锈钢或者其合金网材，或者，所述正极集流体采用镀镍钢网或穿孔镍带；所述多孔碳采用活性碳、介孔碳、石墨、乙炔黑、中间相微球或碳纳米管。
  8. 【权利要求8】如权利要求1至7中任一项所述的高能安全可充式锂氧电池，其特征在于，所述金属锂采用可更换式结构设置在所述高能安全可充式锂氧电池中。
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